Silicon Trench etch modulation for morphology study and in-plane surface adhesion phenomena in MEMS

Il silicio è il materiale predominante nella realizzazione di dispositivi MEMS, dove la morfologia delle superfici gioca un ruolo cruciale nelle prestazioni funzionali. Il lavoro proposto consiste nello studio della correlazione tra la morfologia delle pareti laterali di strutture micro-elettro-meccaniche in silicio e le forze di adesione che si possono instaurare fra di esse. Utilizzando il processo Bosch, un processo di attacco basato sul plasma, e variando i suoi parametri: pressione, composizione dei gas, potenza RF (di top e di bottom), velocità di commutazione dei gas (tramite Mass Flow Controller, MFC) e temperatura, si sono ottenute pareti laterali con diverse rugosità e angoli di profilo differenti. Le superfici delle pareti così realizzate sono state caratterizzate mediante Microscopio Elettronico a Scansione (SEM), profilometria ottica 3D (WYKO), riflettometria ottica (N&K) e, infine, tramite l’elaborazione digitale delle immagini con il software ImageJ. Successivamente, sono state effettuate misurazioni elettriche mediante test parametrico CV (capacità-tensione) per analizzare le curve di isteresi, correlate all’adesione, la quale a sua volta dipende dalla morfologia e dalla rugosità delle pareti. Il lavoro ha inoltre previsto l’acquisizione di conoscenze approfondite sui reattori al plasma e sulle tecniche di misura in linea, con raccolta e analisi dati finalizzate a comprendere le relazioni tra processo, morfologia e comportamento funzionale delle microstrutture MEMS in silicio.